Pitbull har hatt flere offentlige relasjoner. Han var i et forhold med Barbara Alba, en modell og eiendomsmegler, fra 2004 til 2011. De har en sønn sammen, Destiny Perez, som ble født i 2002.
Pitbull datet deretter sangeren Nayer fra 2011 til 2014.
Han har vært i et forhold med modellen og gründeren Claudia Schieffer siden 2014. De har to barn sammen, Bryce Perez og Maverick Perez.
Pitbull er kjent for å være privat om sitt personlige liv, så det kan være andre forhold som ikke har blitt offentliggjort.